Question

某鋁土礦中主要含有Al₂O₃、Al（OH）₃、AlO（OH），還含有Fe₂O₃等雜質(zhì)．利用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的流程如圖所示：

（1）粉碎后的鋁土礦堿浸時(shí)應(yīng)在高溫下進(jìn)行，其目的是

 

．
（2）AlO（OH）與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）在稀釋、結(jié)晶過(guò)程中：稀釋的目的是

 

；加Al（OH）₃晶核的目的是促進(jìn)Al（OH）₃的析出．上述“稀釋、結(jié)晶”工藝，也可用通入足量的

 

氣體的方法來(lái)代替．
（4）濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO₂而含有雜質(zhì)，該雜質(zhì)可通過(guò)苛化反應(yīng)除去，寫(xiě)出苛化反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（5）該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)

 

（填化學(xué)式）的循環(huán)利用．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,鐵的氧化物和氫氧化物

專(zhuān)題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：鋁土礦用強(qiáng)堿溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鹽，加入Al（OH）₃晶核促進(jìn)Al（OH）₃的析出，加水稀釋也是促進(jìn)偏鋁酸根離子的水解，最后濾出氫氧化鋁，然后焙燒氫氧化鋁得到三氧化二鋁；
（1）粉碎后的鋁土礦堿浸時(shí)應(yīng)在高溫下進(jìn)行，溫度越高反應(yīng)速度越快；
（2）AlO（OH）與NaOH反應(yīng)，最后得到偏鋁酸鈉，鈉和鋁之比為1：1，所以）AlO（OH）與NaOH是1：1反應(yīng)；
（3）越稀越水解，加水稀釋促進(jìn)偏鋁酸根離子的水解，也可以用偏鋁酸鹽與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)制得；
（4）濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO₂而含有雜質(zhì)，雜質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成苛性鈉，從而除去碳酸根離子；
（5）后續(xù)反應(yīng)中生成氫氧化鈉，而前階段是用氫氧化鈉溶解鋁土礦．

解答： 解：（1）（1）粉碎后的鋁土礦堿浸時(shí)應(yīng)在高溫下進(jìn)行，溫度越高反應(yīng)速度越快，故答案為：加快反應(yīng)的速率；
（2）AlO（OH）與NaOH反應(yīng)，最后得到偏鋁酸鈉，鈉和鋁之比為1：1，所以）AlO（OH）與NaOH是1：1反應(yīng)，即AlO（OH）+NaOH=NaAlO₂+H₂O，
故答案為：AlO（OH）+NaOH=NaAlO₂+H₂O；
（3）越稀越水解，加水稀釋促進(jìn)偏鋁酸根離子的水解，也可以用偏鋁酸鹽與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)制得，故答案為：促進(jìn)NaAlO₂的水解；CO₂；
（4）濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO₂而含有雜質(zhì)，雜質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成苛性鈉，從而除去碳酸根離子，方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（5）后續(xù)反應(yīng)中生成氫氧化鈉，而前階段是用氫氧化鈉溶解鋁土礦，該生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)利用是NaOH，故答案為：NaOH．

點(diǎn)評(píng)：以三氧二化鋁的制備為載體，考查鋁及其化合物性質(zhì)、離子方程式、對(duì)工藝流程的理解、除雜等，難度中等，關(guān)鍵在于對(duì)工藝流程的理解和知識(shí)的遷移運(yùn)用．